[发明专利]一种印制线路板电镀铜液

说明书

【技术领域】

本发明属于电镀领域，尤其使使用在电路板生产制造中镀铜过程中的一种具有优良镀制性能的新型电镀液。

【背景技术】

早在本世纪初就已发现明胶，甘氨酸，胱氨酸和硫脲等物质能使硫酸铜镀液得到光亮的镀层。五十年代后曾经有以硫脲或硫脲分别同糊精，巯基苯并噻唑等多种物质配合作为酸性硫酸盐镀铜光亮剂的专利，这些添加剂虽然能使镀层光亮，晶粒细化，但镀层的机械性能却不能满足要求，如：明胶等添加剂导致镀层夹杂，镀层脆性和孔隙率增加；而硫脲组成的添加剂会大大降低镀层的柔软性，且容易分层而使镀层机械性能降低。到七十年代，有关聚合物，有机染料或较复杂的含硫，含氮化物组合的添加剂面世，可以获得高度整平，光亮，柔软良好我国对光亮酸性镀铜添加剂的研制始于七十年代，七十年代初，中科院计算所与北大化学系合作，在国内率先研制出高分散能力光亮酸性镀铜液，采用高酸低铜配方，使镀液分散能力好，外观及机械性能均好。同时，四机部无氰电镀工作组收集和整理了国外大量的文献和专利，并组织了技术攻关，在大量科学试验和生产实践的基础上，于七十年代末期，推出了用于印制板镀铜的电镀添加剂SH-110，用这种添加剂，与其它材料相配合，可以获得光亮，整平的铜镀层，镀液具有良好的分散能力和深镀能力，即使在40℃下，也能正常进行工作而不会分解，尤其适用于印制板镀铜，电子部15所先后推出了以LC151和LC153为光亮剂的高分散能力酸性镀铜液，同样可以在10-40℃下正常工作。然而用这些添加剂获得的铜镀层上有层增水亮膜，必须经过酸或碱液将这层膜破坏，才不致影响铜层与其它镀层的结合力。为此又推出了LC154和FDT-1两种的铜镀层。添加剂，消除了铜层表面的增水膜，镀层质量有了很大提高。

硫酸铜电镀在PCB电镀中占着极为重要的地位，酸铜电镀的好坏直接影响电镀铜层的质量和相关机械性能，并对后续加工产生一定影响。只有板面及孔内镀层厚度均匀，才能保证镀层有足够的强度和导电生。这就需要镀液有良好的分散能力和深镀能力。随着印制板向高密度，高精度方向的发展，板厚(≥7.2mm)，小孔(Φ≤0.35mm)，2.54mm网格内布五根线或五根线以上的印制板对镀铜技术提出了更高的要求。现有行业中的电镀液的镀制性能已经难以满足对高密度、高精度电路板的镀铜要求。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种具有高分散性能，优良的延展性，良好的均镀能力的新型电镀铜液，该铜液可以满足高密度、高精度印刷电路板上镀铜的要求。

为了达到上述的技术目的，本发明采用的技术解决方案包括一下技术内容：一种印制线路板电镀铜液，包括硫酸铜溶液和分散剂，主要采用的分散剂为含有磺基琥珀酸脂基和氧乙烯基的钠盐溶液。分散剂包括琥珀酸的烷基脂类磺酸钠盐，含胺的琥珀酸脂钠盐，含乙氧基的琥珀酸脂钠盐。在镀液中添加范围为0.05—5g/L，最佳为0.1—2g/L。例如醇醚磺基琥珀酸单脂二钠(DAPS)、丁二酸二戊脂磺酸钠(AY-65)、1-磺酰琥珀酸脂—2—氧乙烯基—3—羟基—4—琥珀酸钠(TPSO3)，丁二酸二己酯磺酸钠(MA-80)，丁二酸烷基聚氧乙烯醚单酯磺酸二钠盐(A-102)等能够有效提高镀层的质量。

在上述的电镀铜液中的主要组分为硫酸铜溶液，硫酸铜溶液的组分为硫酸铜50—90g/L，硫酸160—200g/L，氯离子35—80ppm。硫酸铜溶液的组分的最佳配置比例为硫酸铜75g/L，硫酸180g/L，氯离子60ppm。在使用上述浓度的硫酸铜溶液中添加分散剂可以使电镀铜液的镀制性能得到显著的提升。

为了使电镀铜液具有更好的镀制性能，在电镀铜液中还添加有结晶细化剂和光亮剂。

电镀铜溶液中添加的结晶细化剂，其成分为苯骈噻唑或苯骈咪唑，用量为0.05—10ppm，最佳为0.2—5ppm。例如2—巯基苯骈咪唑(M)可在较宽的温度范围内镀出整平和韧性良好的全光亮镀层，可以扩大镀层的光亮范围。

另外在电镀铜液中还可以有光亮剂，其成分为硫代丙烷基磺酸钠，用量为1—20ppm，最佳为2—10ppm。例如SP、SH110，其与M、N、MBT配合使用效果显著，使用范围宽，适于线路板电镀铜。

上述的电镀铜液在各组分添加完成之后，需要进行多次过滤之后，在进行激烈的空气搅拌和机械式阴极移动处理，度为0.6—1.5米/分钟，并在电镀的过程中持续保持溶液循环。